Analyser l'utilisation du bitmap dans Redis (explication d'exemples de scénarios)

La merveilleuse utilisation du bitmap dans Redis

Dans Redis, nous utilisons souvent set, get et d'autres commandes Si vous êtes prudent, avez-vous remarqué qu'il existe plusieurs commandes similaires appelées setbit et getbit. ?

Qu'est-ce que BitMap ?

représente la valeur ou le statut correspondant à un certain élément via un bit, et la clé est l'élément correspondant lui-même. Nous savons que 8 bits peuvent former un octet, donc le bitmap lui-même permettra d'économiser considérablement de l'espace de stockage.

BitMap dans Redis

Redis a ajouté plusieurs commandes liées au bitmap telles que setbit, getbit, bitcount, etc. à partir de la version 2.2.0. Bien qu'il s'agisse d'une nouvelle commande, aucun nouveau type de données n'est ajouté, car les commandes telles que setbit ne sont que des extensions de set.

introduction à la commande setbit

Command SETBIT key offset value
Complexity O(1)
Définissez ou effacez la valeur binaire de la valeur de la clé (chaîne) au offset (ne peut être que 0 ou 1).

Occupation de l'espace et temps requis pour la première allocation d'espace

Sur un MacBook Pro 2010, le décalage est de 2 ^ 32-1 (512 Mo alloués) et cela prend environ 300 ms, et le décalage est de 2 ^ 30-1 (128 Mo alloués)) prend environ 80 ms, le décalage est de 2 ^ 28-1 (32 Mo alloués) prend environ 30 ms, le décalage est de 2 ^ 26-1 (8 Mo alloués) prend 8 ms.
La formule approximative de calcul de l'occupation de l'espace est : ($offset/8/1024/1024)MB

Scénario d'utilisation 1 : connexion de l'utilisateur

De nombreux sites Web proposent des fonctions de connexion (non prises en compte ici) La mise en œuvre des données est importante) et doit afficher le statut d'enregistrement au cours du mois dernier. Que devons-nous faire si un bitmap est utilisé ? Le code se dévoile en un mot !

<?php
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1');

//用户uid
$uid = 1;

//记录有uid的key
$cacheKey = sprintf("sign_%d", $uid);

//开始有签到功能的日期
$startDate = '2017-01-01';

//今天的日期
$todayDate = '2017-01-21';

//计算offset
$startTime = strtotime($startDate);
$todayTime = strtotime($todayDate);
$offset = floor(($todayTime - $startTime) / 86400);

echo "今天是第{$offset}天" . PHP_EOL;

//签到
//一年一个用户会占用多少空间呢？大约365/8=45.625个字节，好小，有木有被惊呆？
$redis->setBit($cacheKey, $offset, 1);

//查询签到情况
$bitStatus = $redis->getBit($cacheKey, $offset);
echo 1 == $bitStatus ? '今天已经签到啦' : '还没有签到呢';
echo PHP_EOL;

//计算总签到次数
echo $redis->bitCount($cacheKey) . PHP_EOL;

/**
* 计算某段时间内的签到次数
* 很不幸啊,bitCount虽然提供了start和end参数，但是这个说的是字符串的位置，而不是对应"位"的位置
* 幸运的是我们可以通过get命令将value取出来，自己解析。并且这个value不会太大，上面计算过一年一个用户只需要45个字节
* 给我们的网站定一个小目标，运行30年，那么一共需要1.31KB(就问你屌不屌？)
*/
//这是个错误的计算方式
echo $redis->bitCount($cacheKey, 0, 20) . PHP_EOL;

Scénario d'utilisation 2 : comptez les utilisateurs actifs

Utilisez le temps comme clé de cache, puis l'ID utilisateur est compensé s'il est actif ce jour-là, définissez-le sur 1
Alors, comment dois-je calculer les utilisateurs actifs certains jours/mois/. ans ? (Pour le moment, il est convenu que si vous n'êtes en ligne qu'un jour au cours de la période statistique, cela est dit actif). Veuillez donner la prochaine commande redis
Command BITOP opération destkey key [key...]
Explication : Une ou plusieurs chaînes qui enregistrent les bits binaires. Key effectue des opérations sur les bits et enregistre le résultat dans destkey.
Remarque : la commande BITOP prend en charge n'importe quel paramètre des quatre opérations AND, OR, NOT et

Scénario d'utilisation trois : statut en ligne de l'utilisateur

J'ai développé un projet il y a quelque temps et l'autre partie m'a fourni une interface pour demander si l'utilisateur actuel est en ligne. Je ne sais pas comment l'autre partie fait, alors j'y ai pensé moi-même. L'utilisation du bitmap est une méthode efficace et peu encombrante. Elle ne nécessite qu'une seule clé, puis l'ID utilisateur est décalé. est défini sur 1, et s'il n'est pas en ligne, il est défini sur 1. 0. Comme dans le scénario ci-dessus, un utilisateur de 5 000 W n'a besoin que de 6 Mo d'espace.

//日期对应的活跃用户
$data = array(
'2017-01-10' => array(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10),
'2017-01-11' => array(1,2,3,4,5,6,7,8),
'2017-01-12' => array(1,2,3,4,5,6),
'2017-01-13' => array(1,2,3,4),
'2017-01-14' => array(1,2)
);

//批量设置活跃状态
foreach($data as $date=>$uids) {
  $cacheKey = sprintf("stat_%s", $date);
  foreach($uids as $uid) {
    $redis->setBit($cacheKey, $uid, 1);
  }
}

$redis->bitOp('AND', 'stat', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11', 'stat_2017-01-12') . PHP_EOL;
//总活跃用户：6
echo "总活跃用户：" . $redis->bitCount('stat') . PHP_EOL;

$redis->bitOp('AND', 'stat1', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11', 'stat_2017-01-14') . PHP_EOL;
//总活跃用户：2
echo "总活跃用户：" . $redis->bitCount('stat1') . PHP_EOL;

$redis->bitOp('AND', 'stat2', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11') . PHP_EOL;
//总活跃用户：8
echo "总活跃用户：" . $redis->bitCount('stat2') . PHP_EOL;

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